FI98108C - Method for assessing connection quality and receiver - Google Patents

Description

9810898108

Menetelmä yhteyden laadun arvioimiseksi ja vastaanotinMethod for assessing connection quality and receiver

Keksinnön kohteena on menetelmä solukkoradiojärjes-telmän yhteyden laadun arvioimiseksi tilaajapäätelaitteen 5 vastaanottimessa, kun solukkoradiojärjestelmässä jokainen tukiasema lähettää pilot-signaalia.The invention relates to a method for evaluating the connection quality of a cellular radio system in a receiver of a subscriber terminal 5, when in a cellular radio system each base station transmits a pilot signal.

Keksinnön kohteena on lisäksi solukkoradiojärjestel-män vastaanotin.The invention further relates to a receiver for a cellular radio system.

Solukkoradiojärjestelmässä tukiaseman ja tilaajapää-10 telaitteen välisen yhteyden laatu vaihtelee jatkuvasti.In a cellular radio system, the quality of the connection between the base station and the subscriber terminal 10 varies continuously.

Tämä vaihtelu johtuu radiotiellä esiintyvistä häiriötekijöistä sekä radioaaltojen vaimenemisesta etäisyyden funktiona. Päätelaitteen vastaanottoon aiheuttavat häiriöitä myös ne signaalit, jotka tulevat kuuluvuusalueella olevis-15 ta muita päätelaitteita palvelevista tukiasemista.This variation is due to interference on the radio path as well as attenuation of radio waves as a function of distance. The reception of the terminal is also disturbed by the signals coming from the base stations serving other terminals in the coverage area.

CDMArssa käyttäjän kapeakaistainen datasignaali moduloidaan datasignaalia laajakaistaisemmalla hajotuskoo-dilla suhteellisen laajalle kaistalle. Tunnetuissa koejärjestelmissä on käytetty esimerkiksi 1,25 MHz, 10 MHz sekä 20 50 MHz kaistanleveyksiä. Hajotuskoodi muodostuu tavanomai sesti pitkästä valesatunnaisesta bitti-sekvenssistä. Hajo-tuskoodin bittinopeus on paljon suurempi kuin datasignaa-lin ja erotukseksi databiteistä ja -symboleista hajotus-koodin bittejä kutsutaan chipeiksi. Jokainen käyttäjän da-25 tasymboli kerrotaan kaikilla hajotuskoodin chipeillä. Tällöin kapeakaistainen datasignaali leviää hajotuskoodin käyttämälle taajuuskaistalle. Jokaisella käyttäjällä on oma hajotuskoodinsa. Useat käyttäjät lähettävät samanaikaisesti samalla taajuuskaistalla ja datasignaalit erote-30 taan toisistaan vastaanottimissa valesatunnaisen hajotus-koodin perusteella. Yksi esimerkki CDMA:sta on solukkora-diostandardi EIA/TIA IS-95.In CDMA, the user's narrowband data signal is modulated with a more wideband spreading code than the data signal over a relatively wide band. Known test systems have used, for example, 1.25 MHz, 10 MHz and 20 50 MHz bandwidths. The spreading code usually consists of a long pseudo-random bit sequence. The bit rate of the spreading code is much higher than that of the data signal, and as a difference from the data bits and symbols, the bits of the spreading code are called chips. Each user da-25 level symbol is multiplied by all the chips of the spreading code. In this case, the narrowband data signal propagates to the frequency band used by the spreading code. Each user has their own spreading code. Several users transmit simultaneously in the same frequency band and the data signals are separated at the receivers based on a pseudo-random spreading code. One example of CDMA is the cellular diode standard EIA / TIA IS-95.

Vastaanotin synkronoituu alustavasti vastaanotettavaan signaaliin tukiaseman lähettämän pilot-signaalin 35 avulla ja tämän jälkeen vastaanottimissa olevat korrelaat- 2 98108 torit tahdistuvat haluttuun signaaliin, jonka ne tunnistavat hajotuskoodin perusteella. Korrelaattorit palauttavat datasignaalin alkuperäiselle kapealle taajuuskaistalle. Vastaanottimeen tulevat signaalit, jotka on moduloitu toi-5 sella hajotuskoodilla, eivät ideaalisessa tapauksessa korreloi vastaanottimessa, vaan säilyttävät leveän kaistansa. Järjestelmän käyttämät hajotuskoodit pyritään valitsemaan siten, että ne ovat toistensa suhteen korreloimattornia, eli ortogonaalisia.The receiver is initially synchronized to the received signal by means of a pilot signal 35 transmitted by the base station, and then the correlators in the receivers synchronize with the desired signal, which they recognize on the basis of the spreading code. The correlators return the data signal to the original narrow frequency band. The signals entering the receiver, which are modulated by another spreading code, do not ideally correlate at the receiver, but retain their wide bandwidth. The aim is to select the spreading codes used by the system in such a way that they are uncorrelated with respect to each other, i.e. orthogonal.

10 Tyypillistä solukkoverkkoympäristölle on, että käyt täjän ja tukiaseman välillä kulkeva signaali ei kulje suoraan, vaan riippuen ympäristön ominaisuuksista etenee useita eripituisia teitä lähettimestä vastaanottimeen. Tällaista monitie-etenemistä tapahtuu, vaikka tukiaseman 15 ja liikkuvan aseman välillä olisi suora näköyhteys. Tämä moni tie-eteneminen johtuu pääosin signaalin heijastumisista ympäröivistä pinnoista. Eri teitä kulkevilla signaaleilla on eripituinen kulkuaikaviive, ja ne saapuvat täten vastaanottimeen eri vaiheisina.10 It is typical for a cellular network environment that the signal between the user and the base station does not flow directly, but depending on the characteristics of the environment, several paths of different lengths travel from the transmitter to the receiver. Such multipath propagation occurs even if there is a direct line of sight between the base station 15 and the mobile station. This multipath propagation is mainly due to signal reflections from surrounding surfaces. Signals traveling on different paths have different travel time delays and thus arrive at the receiver in different phases.

20 Yleisesti ottaen hajotuskoodit eivät ole ortogonaa lisia kaikilla mahdollisilla viiveen arvoilla. Tästä syystä eri tavoin viivästyneet signaalit aiheuttavat häiriötä toisten signaalien ilmaisussa. Käyttäjät häiritsevät siis toisiaan, ja tätä häiriötä kutsutaan monikäyttöhäiriöksi.20 In general, spreading codes are not orthogonal to all possible delay values. Therefore, signals delayed in different ways interfere with the expression of other signals. Thus, users interfere with each other, and this disturbance is called multi-use disturbance.

25 CDMA on häiriörajoitteinen järjestelmä. Kun käyttäjien lukumäärä kasvaa, ja siten myös monikäyttöhäiriön vaikutus, huononee yhteyksien signaalihäiriösuhde. Tietyllä käyttäjämäärällä signaalihäiriösuhde kasvaa niin suureksi, että yhteyden ylläpito vaikeutuu, ja käyttäjiä ei enää voida 30 lisätä muutoin kuin olemassaolevien yhteyksien laadun kustannuksella. Tyypillisesti yhdellä radiokanavalla, jonka kaistanleveys on esimerkiksi 1,25 MHz, voi olla samanaikaisesti maksimissaan 30-40 CDMA-yhteyttä. Mikäli esimerkiksi tukiasemalla halutaan lisää kanavakapasiteettia, tä-35 mä merkitsee uuden radiokanavan käyttöönottoa.25 CDMA is an interference limited system. As the number of users increases, and thus the effect of multi-use interference, the signal-to-noise ratio of the connections deteriorates. With a certain number of users, the signal-to-noise ratio becomes so large that it becomes more difficult to maintain the connection, and users can no longer be added other than at the expense of the quality of the existing connections. Typically, a single radio channel with a bandwidth of, for example, 1.25 MHz may have a maximum of 30-40 CDMA connections at a time. If, for example, more channel capacity is desired at the base station, this means the introduction of a new radio channel.

98108 398108 3

Solukkoverkkoympäristössä käyttäjät sijaitsevat satunnaisesti tukiasemaan ja toisiinsa nähden. Tukiaseman ja päätelaitteen välillä tapahtuvaa signaalin vaimentumista kuvataan yhteysvälivaimennuksella, joka kasvaa vähintään 5 neliöllisesti etäisyyden kasvaessa. Siksi lähellä tukiasemaa olevat päätelaitteet saattavat peittää kauempana olevien asemien lähetyksen kokonaan erityisesti silloin, jos päätelaitteiden tehonsäätö ei ole tarkkaa, sillä voimakkaan signaalin pienikin korrellaatio voi aiheuttaa suuren 10 häiriön heikon signaalin ilmaisussa. Kyseistä ilmiötä nimitetään lähi-kauko-ongelmaksi. Päätelaitteiden tehonsää-döllä pyritään siihen, että kaikkien päätelaitteiden tukiasemalla vastaanotettu teho olisi samansuuruinen riippumatta päätelaitteen etäisyydestä tukiasemasta. Tarkka te-15 honsäätö on kuitenkin vaikea toteuttaa johtuen esimerkiksi radiokanavan nopeasta muuttuvasta luonteesta.In a cellular network environment, users are randomly located relative to the base station and to each other. The signal attenuation between the base station and the terminal is described by the intermediate link attenuation, which increases by at least 5 squares as the distance increases. Therefore, terminals near the base station may completely cover the transmission of remote stations, especially if the power control of the terminals is not accurate, as even a small correlation of a strong signal can cause a large 10 interference in weak signal detection. This phenomenon is called the near-far problem. The aim of the power control of the terminals is that the power received at the base station of all terminals is the same, regardless of the distance of the terminal from the base station. However, precise te-15 power control is difficult to implement due to, for example, the rapidly changing nature of the radio channel.

CDMA-järjestelmien monikäyttöhäiriöitä on pienennetty myöskin erilaisten tunnettujen monikäyttöhäiriöiden poistomenetelmien (IC, Interference Cancellation) ja usean 20 käyttäjän samanaikaisen ilmaisun (MUD, Multi-User Detection) avulla. Näillä menetelmillä voidaan parhaiten pienentää käyttäjän oman solun alueelta tulevia häiriöitä, ja täten parantaa järjestelmän kapasiteettia. Näillä menetelmillä ei kuitenkaan saada parannusta tukiaseman kuuluvuus-25 alueen koon suhteen, eli solun koko ei muutu näitä menetelmiä hyödynnettäessä.The multi-use interference of CDMA systems has also been reduced by various known interference cancellation methods (ICs) and multi-user detection (MUD). These methods are best used to reduce interference from the user's own cell area, and thus improve system capacity. However, these methods do not provide an improvement in the size of the base station coverage area, i.e., the cell size does not change when utilizing these methods.

CDMA-vastaanotinratkaisuna käytetään yleisesti ns. RAKE-vastaanotinta, joka muodostuu yhdestä tai useammasta RAKE-haarasta. Kukin haara on itsenäinen vastaanotinyksik-30 kö, jonka tehtävänä on koostaa ja demoduloida yksi vastaanotettu signaalikomponentti. Kukin RAKE-haara voidaan ohjata tahdistumaan eri tietä edenneeseen signaalikompo-' nenttiin ja perinteisessä CDMA-vastaanottimessa vastaan- otinhaarojen signaalit yhdistetään edullisesti, jolloin 35 saadaan hyvätasoinen signaali.As a CDMA receiver solution, the so-called A RAKE receiver consisting of one or more RAKE branches. Each branch is an independent receiver unit tasked with assembling and demodulating one received signal component. Each RAKE branch can be controlled to synchronize to a signal path that has traveled a different path, and in a conventional CDMA receiver, the signals of the receiver branches are preferably combined to obtain a good quality signal.

98108 4 CDMA-solukkoradiojärjestelmässä pilot-signaalia voidaan käyttää esimerkiksi seuraavalla tavalla. Keksinnön mukaisessa edullisessa toteutustavassa jokainen tukiasema lähettää pilot-signaalia, joka tavanomaisesti on valesa-5 tunnaisen hajotuskoodin osa. Tilaajapäätelaite käyttää tätä pilot-signaalia vastaanoton synkronointiin sekä tukiaseman alustavaan aika-, taajuus- ja vaihetunnistukseen. Tilaajapäätelaite ottaa vastaan pilot-signaalia koko ajan. Kaikki tukiasemat lähettävät samalla tavoin koodattua pi-10 lot-signaalia, mutta signaalien hajotuskoodien vaihe-offsetit poikkeavat toisistaan, mikä mahdollistaa signaalien ja siten tukiasemien erottamisen. Koska pilot-signaalien koodit ovat samanlaisia, tilaajapäätelaite löytää järjestelmän aikasynkronisoinnin yhdellä kertaa käydessään kaik-15 ki koodivaiheet läpi. Ennestään tunnetun tekniikan mukaan vahvin löydetty signaali vastaa parhaimman tukiaseman koo-divaihetta.98108 4 In a CDMA cellular radio system, a pilot signal can be used, for example, in the following manner. In a preferred embodiment of the invention, each base station transmits a pilot signal, which is usually part of a false-5-hour spreading code. The subscriber terminal uses this pilot signal for synchronization of reception and for initial time, frequency and phase identification of the base station. The subscriber terminal receives the pilot signal all the time. All base stations transmit a similarly encoded pi-10 lot signal, but the phase offsets of the signal spreading codes are different, which allows the signals and thus the base stations to be distinguished. Since the codes of the pilot signals are similar, the subscriber terminal finds the time synchronization of the system at one time by going through all-15 ki code steps. According to the prior art, the strongest signal found corresponds to the coding phase of the best base station.

Normaalisti tilaajapäätelaite ei huomioi tukiasemien aiheuttamaa häiriötä tukiasemittain. Tällöin tukiasemien 20 välinen kuormitusepätasapaino voidaan ottaa huomioon vain verkon jossakin elementissä. Jos halutaan, että tilaaja-päätelaite tietää eri tukiasemien aiheuttamat häiriötasot, tilaajapäätelaitteelle täytyy välittää tieto tukiaseman kuormasta signalointikanavaa pitkin.Normally, the subscriber terminal does not take into account the interference caused by the base stations by base station. In this case, the load imbalance between the base stations 20 can only be taken into account in some element of the network. If it is desired for the subscriber terminal to know the interference levels caused by the different base stations, information about the base station load along the signaling channel must be transmitted to the subscriber terminal.

25 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin tukiase mien tilaajapäätelaitteelle aiheuttamien häiriöiden arvioiminen, häiriöiden keskinäisten suhteiden määrittäminen ja siten häiriöiden vähentäminen.The object of the present invention is therefore to evaluate the interference caused by the base stations to the subscriber terminal, to determine the interrelationships of the interference and thus to reduce the interference.

Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä 30 menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että yhden tai useamman tukiaseman aiheuttamaa häiriötä estimoidaan vertaamalla mainittujen tukiasemien lähettämiä pilot-signaa-leja vastaanotettuun laajakaistaiseen kokonaissignaaliin.This is achieved by a method 30 of the type described in the introduction, which is characterized in that the interference caused by one or more base stations is estimated by comparing the pilot signals transmitted by said base stations with the total broadband signal received.

Keksinnön mukaiselle vastaanottimelle on tunnus-35 omaista, että vastaanotin käsittää vertailuvälineet, joil- il i8 f Mi· Mia; 98108 5 la vertailuvälineillä estimoidaan yhden tai useamman tukiaseman aiheuttamaa häiriötä päätelaitteella mainituilta tukiasemilta vastaanotettujen pilot-signaalien ja vastaanotetun laajakaistaisen kokonaissignaalin avulla.The receiver according to the invention is characterized in that the receiver comprises reference means with i8 f Mi · Mia; The comparison means for estimating the interference caused by one or more base stations by means of pilot signals received from said base stations and an overall broadband signal received.

5 Keksinnön mukaisen menetelmän perusideana on laskea pilot-signaalien avulla yhden tukiaseman lähettämän signaalin voimakkuus suhteessa kaikkiin muihin vastaanotti-melle tuleviin signaaleihin ilman erillistä signalointia, ja käyttää saatua tietoa yhteyden laadun parantamiseen.The basic idea of the method according to the invention is to use pilot signals to calculate the strength of the signal transmitted by one base station in relation to all other signals coming to the receiver without separate signaling, and to use the obtained information to improve the quality of the connection.

10 Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan monia etuja ja voidaan ratkaista useita ongelmia. Esimerkiksi tukiasemia valittaessa on edullista tietää eri tukiasemien keskinäiset kuormitussuhteet. Mikäli verkon epätasaista kuormitusta ei huomioida, saatetaan kiinnittyä tukiase-15 maan, joka on jo suorituskykynsä ylärajoilla. Lisäksi päätelaitteiden järkevä allokointi tukiasemien kesken tasoittaa verkon kuormitusta sekä nostaa verkon kapasiteettia.The method according to the invention achieves many advantages and several problems can be solved. For example, when selecting base stations, it is advantageous to know the load relationships between the different base stations. If the uneven load on the network is not taken into account, the base station-15, which is already at the upper limits of its performance, may be attached. In addition, the rational allocation of terminals between base stations balances the network load and increases the network capacity.

Häiriönpoistoalgoritmeissa (esim. IC) kannattaa luonnollisesti yrittää poistaa voimakkaimmat häiriöt. Täl-20 löin on edullista selvittää, mistä tukiasemasta suurimmat häiriöt ovat peräisin. Häiritsevän signaalin löytyminen on vaikeampaa ja hitaampaa kuin keksinnön mukaisella menetelmällä, kun MUD-algoritmi ei tiedä voimakkaan häiriön aiheuttajaa .In interference cancellation algorithms (e.g. IC), it is of course worth trying to remove the strongest interference. In this case, it is advantageous to find out from which base station the greatest interference originates. Finding an interfering signal is more difficult and slower than with the method according to the invention when the MUD algorithm does not know the cause of the strong interference.

25 Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan arvioida kunkin tukiaseman aiheuttama häiriötaso suhteessa muihin tukiasemiin tilaajapäätelaitteesta käsin. Tätä kautta voidaan myös arvioida tukiasemien keskinäiset kuormitukset.With the solution according to the invention, it is possible to evaluate the level of interference caused by each base station in relation to other base stations from the subscriber terminal. In this way, the mutual loads of the base stations can also be estimated.

Koska nykyisissä solukkoradiojärjestelmissä ei oteta 30 huomioon erikseen tukiasemien häiriöitä, ei myöskään oteta huomioon verkon ja tukiasemien epätasaista kuormitusta. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa tukiasemien väliset kuormitussuhteet ovat tilaajapäätelaitteen tiedossa ja siten RAKE-elementit voidaan allokoida nykyistä optimaalisemmin 35 ja parantaa verkon suorituskykyä.Since current cellular radio systems do not take into account 30 base station interference separately, uneven load on the network and base stations is also not taken into account. In the solution according to the invention, the load relationships between the base stations are known to the subscriber terminal, and thus the RAKE elements can be allocated more optimally than at present 35 and the network performance can be improved.

6 981086 98108

Jos kaikista tarkasteltavista tukiasemista välitetään tietoa solun kuormituksesta tai kokonaislähetystehos-ta( signalointilisä on huomattava, mikä on huomattava epäkohta keksinnön mukaiseen ratkaisuun verrattuna.If information on the cell load or the total transmission power is transmitted from all the base stations under consideration, the signaling surcharge is considerable, which is a significant drawback compared to the solution according to the invention.

5 Seuraavassa keksintöä selitetään tarkemmin viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön kannalta oleellisilta osiltaan CDMA-solukkoradiojärjestelmää, kuvio 2 havainnollistaa keksinnön mukaisen vastaan-10 ottimen rakennetta lohkokaavion avulla.The invention will now be described in more detail with reference to the examples according to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a CDMA cellular radio system which is essential to the invention, Figure 2 illustrates the structure of a receiver according to the invention by means of a block diagram.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää pilot-signaalia lähettävässä CDMA-järjestelmässä. Kuvio 1 esittää esimerkkiä CDMA-solukkoradiojärjestelmästä, jossa oletetaan, että varsinainen tiedonsiirto tapahtuu tukiaseman 15 10 ja tilaajapäätelaitteen 14 välillä. Yhteyttä häiritsevät tukiasemat 11, 12 ja 13. Koska tukiasemat ovat eri etäisyyksillä ja erilaisten maastoesteiden, rakennusten tms. takana tilaajapäätelaitteestä, niiden lähetyksen häiriövaikutus on eri suuruinen. Kuvion 1 mukaisessa tilan-20 teessä tukiaseman 13 häiriövaikutus on suurin, koska se on lähellä päätelaitetta. Tukiasema 11 sijaitsee melko kaukana, ja siksi sen aiheuttama häiriö on vain kohtalainen, mutta tukiaseman 12 aiheuttama häiriö on vähäinen, koska se on kaukana ja se on maastoesteen 15 takana. Tilaajapää-25 telaitteen liikkuessa tilanne muuttuu koko ajan.The method according to the invention can be used in a CDMA system transmitting a pilot signal. Figure 1 shows an example of a CDMA cellular radio system in which it is assumed that the actual data transmission takes place between the base station 15 10 and the subscriber terminal 14. The connection is disturbed by the base stations 11, 12 and 13. Since the base stations are at different distances and behind different terrain obstacles, buildings, etc. from the subscriber terminal, the interference effect of their transmission is different. In the state-20 of Fig. 1, the interference effect of the base station 13 is the largest because it is close to the terminal. The base station 11 is located quite far away, and therefore the interference caused by it is only moderate, but the interference caused by the base station 12 is minor because it is far away and behind the terrain obstacle 15. As the subscriber head-25 moves, the situation changes all the time.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa päätelaite vastaanottaa kuunneltavan tukiaseman pilot-signaalia ja saa siitä alustavat tiedot varsinaisen datasignaalin vastaanottamista varten. Päätelaitteella kunkin tukiaseman lähettämä pi-30 lot-signaali mitataan ja verrataan edullisessa toteutuksessa korrelaation avulla vastaanotetun laajakaistaisen kokonaissignaalin kanssa, ja vertailu suoritetaan edullisimmin rinnakkaisesta eli se suoritetaan samanaikaisesti usealle pilot-signaalille. Vertailu voidaan suorittaa myös 35 sarjamuotoisesti eli yhdessä vertailutapahtumassa verra- 98108 7 taan vain yhtä pilot-signaalia kerrallaan laajakaistaisen kokonais signaalin kanssa. Korrelaatiotulos S£ voidaan laskea esimerkiksi kaavan (1) mukaan kullekin tukiasemalle # Γ 5 S =fP ·I dt , i \ i (1) missä Pi on i:nneltä tukiasemalta vastaanotettu pilot-sig-naali, T on mittausjakso ja I on vastaanotettu laajakais-10 täisen kokonaissignaali. Alaindeksillä i tarkoitetaan lukua, jolla viitataan kuhunkin tukiasemaan erikseen. Mittaustuloksille P ja I voidaan tehdä matemaattisia operaatioita, kuten keskiarvon poistaminen, varianssin normalisointi, interpolointi, desimointi, suodatus yms. ennen 15 korrelaation laskemista. Korrelaatiotulos voidaan suhteuttaa lähettimen ja vastaanottimen etäisyyteen ja muihin yhteyteen vaikuttaviin tekijöihin, huomioimalla yhteysväli-vaimennus, jota merkitään tässä Ci:llä. Tällöin yhteysväli-vaimennus Ci on myös i:nnen tukiaseman painokerroin. Paino-20 kerroin c± voidaan edullisesti esittää kaavan 2 muodossa plähetetty C, =-i- , (2) 1 pvastaanotet Co i missä lähetystehotieto on ennalta tiedetty. Painotettu 25 korrelaatio Ki voidaan laskea nyt esimerkiksi korrelaation Si ja tukiaseman painokertoimen Ci tulona eli KA = Si · οΑ. Painokerroin Ci voidaan myös jättää ottamatta huomioon eli tällöin painokerroin c* on arvoltaan yksi. Tunnusluvut Qi eri tukiasemien aiheuttamien häiriöiden punnitsemiseksi 30 saadaan edullisessa toteutuksessa kaavalla 3 K.In the solution according to the invention, the terminal receives the pilot signal of the base station to be listened to and receives preliminary information therefrom for receiving the actual data signal. In the preferred implementation, the pi-30 lot signal transmitted by each base station at the terminal is measured and compared with the total broadband signal received by correlation, and the comparison is most preferably performed in parallel, i.e. it is performed simultaneously on several pilot signals. The comparison can also be performed in series, i.e. in one comparison event, only one pilot signal is compared with the total broadband signal at a time. The correlation result S £ can be calculated, for example, according to formula (1) for each base station # Γ 5 S = fP · I dt, i \ i (1) where Pi is the pilot signal received from the i-th base station, T is the measurement period and I is the received broadband-10 full signal. Subscript i refers to a number that refers to each base station separately. Mathematical operations such as averaging, variance normalization, interpolation, decimation, filtering, etc. can be performed on the measurement results P and I before calculating the correlation. The correlation result can be related to the distance between the transmitter and the receiver and other factors affecting the connection, taking into account the link spacing attenuation, denoted herein by Ci. In this case, the link spacing attenuation Ci is also the weighting factor of the i-th base station. The weight-20 coefficient c ± can preferably be represented in the form of formula 2 by the transmitted C 1 = -i-, (2) 1 p -receptions Co i where the transmission power information is known in advance. The weighted correlation Ki can now be calculated, for example, as the product of the correlation Si and the base station weighting factor Ci, i.e. KA = Si · οΑ. The weighting factor Ci can also be disregarded, i.e. in this case the weighting factor c * has a value of one. The parameters Qi for weighing the interference caused by the different base stations 30 are preferably obtained by the formula 3 K.

°r-r- t3>° r-r- t3>

Ik.Ik.

11*1 missä N on tukiasemien lukumäärä, joka edustaa yhtä tai 35 useampaa kaikista päätelaitteen vastaanottamista tukiase- 8 98108 mistä. Eli yhden tukiaseman tunnusluku Qj on mainitun tukiaseman painotetun korrelaatiokertoimen suhde kaikkien mittauksessa mukana olevien tukiasemien painotettujen kor-relaatiokertoimien summaan.11 * 1 where N is the number of base stations representing one or 35 more of all base stations received by the terminal. That is, the index Qj of one base station is the ratio of the weighted correlation coefficient of said base station to the sum of the weighted correlation coefficients of all base stations involved in the measurement.

5 Kuvion 2 esittämässä vastaanottimessa, joka yksi keksinnön mahdollinen toteutustapa, on välineet vertailun laskemiseksi laajakaistaisen kokonaissignaalin ja eri tukiasemilta vastaanotettujen pilot-signaalien välillä. Vastaanotin käsittää radiotaajuusosan 20, detektointiosan 21, 10 signaalin voimakkuuden mittausosan 22, kuormituksen ar-viointiyksikön 23, jossa keksinnön edullisessa toteutuksessa huomioidaan myös yhteysvälivaimennus, ja kontrolli-yksikön 24. Lohko 21 käsittää RAKE-haarat 215a - 2l5d ja lohkon 216, joka käsittää esimerkiksi diversiteettiyhdis-15 telijän, häiriön poistovälineet, tehon estimointivälineet ja dekoodausvälineet. Radiotaajuusosassa 20 vastaanotettu signaali siirretään kantoaaltotaajuudelta laajakaistaiseksi datainformaatiota sisältäväksi signaaliksi 27. Tämän jälkeen signaali 27 etenee detektointiosaan 21, joka mit-20 taa pilot-signaalin voimakkuuden, yhdistää RAKE-haaroilta tulleet signaalit edullisesti ja dekoodaa signaalin. Tämän esimerkin RAKE-elementteinä on neljä korrelaattorihaaraa 215a - 215d, jotka voivat toimia etsijöinä tai vastaan-otinhaaroina. Signaali 27 haarautuu radiotaajuusosan 20 25 jälkeen myös signaalin voimakkuuden mittausosaan 22, jossa mitataan koko laajakaistaisen signaalin 27 voimakkuus. Kuormituksen arviointiyksikössä 23, johon tulee sekä laajakaistainen kokonaissignaali 28 että pilot-signaali 26, estimoidaan eri tukiasemien aiheuttaman häiriön suuruutta 30 suhteessa laajakaistaiseen kokonaissignaaliin keksinnön mukaisella menetelmällä. Kun keksinnön edullisessa toteutuksessa detektointiosassa 21 mitatut tukiasemien pilot-signaalien voimakkuudetkin huomioidaan, voidaan tukiasemien suhteelliset häiriöt määrittää, eli saadaan tukiase-35 makohtaisesti tukiasemien häiriöitä kuvaava tunnusluku Qi( 9 98108 joka voidaan laskea esimerkiksi kaavalla 3. Kontrolliyk-sikkö 24 ohjaa vastaanotinta signaalin 30 eli käyttäjän bittien ja kuormituksen arviointiyksiköstä 23 tulevan signaalin 29 perusteella. Kuormituksen arviointiyksikkö 23 5 vaikuttaa siten esimerkiksi kontrolliyksikön 24 kanavan-vaihtoalgoritmeihin, häiriönpoistoon, RAKE-elemettien allokointiin, tehon säätöön ja MUD-ohjaukseen. Kontrolliyk-siköltä 24 lähtevät vastaanottimen ohjaussignaalit on merkitty nuolilla 25. Kontrolliyksikkö 24 ohjaa muun muassa 10 detektointiosaa 21. Keksinnön kohteena on siis kuvion 2 lohko 23 eli kuormituksen arviointiyksikkö. Kuormituksen arviointiyksikkö antaa keksinnön mukaisen menetelmän avulla tukiasemien suhteellisista häiriöistä estimaatin, jota voidaan käyttää hyväksi vastaanottimen toimintaa ohjaavas-15 sa kontrolliyksikössä 24.The receiver shown in Figure 2, which is one possible embodiment of the invention, has means for calculating a comparison between the total broadband signal and the pilot signals received from different base stations. The receiver comprises a radio frequency section 20, a detection section 21, 10 a signal strength measuring section 22, a load estimating unit 23, in which a preferred embodiment of the invention also considers intermediate link attenuation, and a control unit 24. The block 21 comprises RAKE branches 215a to 215d and a block 216 comprising e.g. diversity compound-15 bogie, interference cancellation means, power estimation means and decoding means. The signal received at the radio frequency section 20 is transferred from the carrier frequency to a wideband data information signal 27. The signal 27 then proceeds to a detection section 21 which measures the strength of the pilot signal, combines the signals from the RAKE branches preferably and decodes the signal. The RAKE elements of this example are four correlator branches 215a to 215d, which can act as seekers or receiver branches. After the radio frequency section 20 25, the signal 27 also branches to a signal strength measuring section 22, where the strength of the entire broadband signal 27 is measured. The load estimating unit 23, which receives both the total broadband signal 28 and the pilot signal 26, estimates the magnitude of the interference 30 caused by the different base stations relative to the total broadband signal by the method according to the invention. When the strengths of the pilot signals of the base stations measured in the detection section 21 are also taken into account, the relative interference of the base stations can be determined, i.e. the base station interference parameter Qi (9 98108) can be obtained for each base station 35, which can be calculated, for example, by the formula 3. based on the user bits and the signal 29 from the load evaluation unit 23. The load evaluation unit 23 5 thus affects, for example, the channel switching algorithms, interference cancellation, RAKE element allocation, power control and MUD control of the control unit 24. The receiver control signals from the control unit 24 are indicated by arrows 25. The control unit 24 controls, among other things, 10 detection parts 21. The invention therefore relates to block 23, i.e. the load assessment unit, of Figure 2. The load assessment unit provides base stations with the aid of the method according to the invention. an estimate of the relative interference that can be utilized in the control unit 24 controlling the operation of the receiver 24.

Kun päätelaite tietää tukiasemien suhteelliset häiriötasot Qi( tätä tietoa voidaan käyttää hyväksi muun muassa tukiasemanvaihtoalgoritmissa, MUD:n allokoinnissa, RAKE-elementtien allokoinnissa jne. Menetelmä ei lisää 20 signalointia, vaan tekee päätelaitteesta itsenäisemmän ja verkosta tulevasta ohjauksesta riippumattomamman.When the terminal knows the relative interference levels Qi of the base stations (this information can be utilized in the base station switching algorithm, MUD allocation, RAKE element allocation, etc. The method does not add 20 signaling, but makes the terminal more independent and independent of network control.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan 25 muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esit tämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.Although the invention has been described above with reference to the example according to the accompanying drawings, it is clear that the invention is not limited thereto, but can be modified in many ways within the scope of the present claims within the scope of this inventive idea.

««

Claims (17)

9810898108 1. Menetelmä solukkoradiojärjestelmän yhteyden laa-5 dun arvioimiseksi tilaajapäätelaitteen (14) vastaanotti- messa, kun solukkoradiojärjestelmässä jokainen tukiasema (10 - 13) lähettää pilot-signaalia, tunnettu siitä, että yhden tai useamman tukiaseman (10 - 13) aiheuttamaa häiriötä estimoidaan vertaamalla mainittujen tukiase- 10 mien (10 - 13) lähettämiä pilot-signaaleja vastaanotettuun laajakaistaiseen kokonaissignaaliin.A method for evaluating the quality of a cellular radio system connection at a receiver of a subscriber terminal (14) when each base station (10-13) in a cellular radio system transmits a pilot signal, characterized in that the interference caused by one or more base stations (10-13) is estimated by comparing said pilot signals transmitted by the base stations (10-13) to the received total broadband signal. 2. Patenttivaatimuksen l mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kahden tai useamman vastaanotetun pilot-signaalin (26) ja laajakaistaisen kokonaissignaalin 15 (28) vertailu tapahtuu rinnakkaismuotoisesti siten, että useita vertailutapahtumia on samanaikaisesti käynnissä.Method according to Claim 1, characterized in that the comparison of the two or more received pilot signals (26) and the total broadband signal 15 (28) takes place in parallel, so that several comparison events are taking place simultaneously. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastaanotettujen pilot-signaalien (26) ja laajakaistaisen kokonaissignaalin (28) vertailu 20 tapahtuu sarjamuotoisesti siten, että vertailut suoritetaan peräkkäisesti yksi kerrallaan.Method according to Claim 1, characterized in that the comparison 20 of the received pilot signals (26) and the overall broadband signal (28) takes place in series, so that the comparisons are performed successively one at a time. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastaanotettujen pilot-signaalien (26) ja laajakaistaisen kokonaissignaalin (28) vertaaminen 25 suoritetaan laskemalla mainittujen signaalien välinen kor relaatio .A method according to claim 1, characterized in that the comparison 25 of the received pilot signals (26) and the overall broadband signal (28) is performed by calculating a correlation between said signals. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukiasemien häiriöiden estimoinnissa huomioidaan myös tukiaseman (10 - 13) ja vastaanottimen 30 (14) yhteysvälivaimennus.Method according to Claim 1, characterized in that the interference attenuation of the base station (10 to 13) and the receiver 30 (14) is also taken into account in estimating the interference of the base stations. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhteysvälivaimennus lasketaan tukiaseman (10 - 13) pilot-signaalin lähetystehon ja päätelaitteen (14) vastaanottaman pilot-signaalin (26) tehon 35 avulla. 98108Method according to Claim 5, characterized in that the link attenuation is calculated by means of the transmission power of the pilot signal of the base station (10 to 13) and the power 35 of the pilot signal (26) received by the terminal (14). 98108 7. Patenttivaatimuksen l mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhdessä vertailutapahtumassa vain yhtä vastaanotettua pilot-signaalia (26) kerrallaan verrataan laajakaistaiseen kokonaissignaaliin (28) .Method according to claim 1, characterized in that in one comparison event only one received pilot signal (26) at a time is compared with the overall broadband signal (28). 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että tukiasemien (10 - 13) suhteelliset häiriötasot saadaan yksittäisten tukiasemien häiriöiden ja kokonaishäiriöiden suhteena, kun kokonaishäiriö on yksittäisten häiriöiden summa.Method according to claim 7, characterized in that the relative interference levels of the base stations (10 to 13) are obtained as the ratio of the interference of the individual base stations to the total interference, when the total interference is the sum of the individual interferences. 9. Patenttivaatimuksien 1 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukiasemien (10 - 13) häiriöiden estimointituloksia käytetään hyväksi valittaessa tukiasemaa (10 - 13), johon ollaan yhteydessä.Method according to Claims 1 or 8, characterized in that the interference estimation results of the base stations (10 to 13) are used when selecting the base station (10 to 13) to which communication is made. 10. Jokin patenttivaatimuksien 1 tai 8 mukainen me- 15 netelmä, tunnettu siitä, että tukiasemien (10 - 13. häiriöiden estimointituloksia käytetään hyväksi häiriöiden poistomenetelmissä.Method according to one of Claims 1 or 8, characterized in that the interference estimation results of the base stations (10 to 13) are used in interference cancellation methods. 11. Solukkoradiojärjestelmän vastaanotin (14), tunnettu siitä, että vastaanotin (14) käsittää 20 vertailuvälineet (23), joilla vertailuvälineillä estimoidaan yhden tai useamman tukiaseman (10 - 13) aiheuttamaa häiriötä päätelaitteella (14) mainituilta tukiasemilta (10 - 13) vastaanotettujen pilot-signaalien (26) ja vastaanotetun laajakaistaisen kokonaissignaalin (28) avulla.A receiver (14) for a cellular radio system, characterized in that the receiver (14) comprises reference means (23) for estimating the interference caused by one or more base stations (10 to 13) by the terminal (14) from the pilot received from said base stations (10 to 13). signals (26) and the received overall broadband signal (28). 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen vastaanotin (14) , tunnettu siitä, että vastaanotin (14) käsittää välineet (23) vertailun suorittamiseksi korrelaationa tukiasemalta vastaanotetusta pilot-signaalista (26) ja laajakaistaisesta kokonaissignaalista (28).Receiver (14) according to claim 11, characterized in that the receiver (14) comprises means (23) for performing a comparison as a correlation between the pilot signal (26) received from the base station and the overall broadband signal (28). 13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen vastaanotin (14) , tunnettu siitä, että vastaanotin (14) käsittää välineet (23) yhteysvälivaimennuksen huomioimiseksi häiriön estimoinnissa.Receiver (14) according to claim 11, characterized in that the receiver (14) comprises means (23) for taking into account the intermediate link attenuation in the interference estimation. 14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen vastaanotin 35 (14), tunnettu siitä, että vastaanotin (14) kasit- 98108 tää välineet (21) yhteysvälivaimennuksen laskemiseksi tukiaseman pilot-signaalin lähetystehon ja päätelaitteen vastaanottaman pilot-signaalin (26) tehon avulla.Receiver 35 (14) according to claim 13, characterized in that the receiver (14) comprises means (21) for calculating the intermediate link attenuation by means of the transmission power of the base station pilot signal and the power of the pilot signal (26) received by the terminal. 15. Patenttivaatimuksen 11 mukainen vastaanotin 5 (14), tunnet tu siitä, että vastaanotin (14) käsit tää välineet (23) tukiasemien suhteellisten häiriötasojen laskemiseksi.Receiver 5 (14) according to claim 11, characterized in that the receiver (14) comprises means (23) for calculating the relative interference levels of the base stations. 16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen vastaanotin (14) , tunnettu siitä, että vastaanotin (14) käsitit) tää välineet (21) valita tukiasema, johon ollaan yhteydessä.Receiver (14) according to claim 15, characterized in that the receiver (14) comprises means (21) for selecting a base station to which it is connected. 17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen vastaanotin (14) , tunnettu siitä, että vastaanotin (14) käsittää häiriöiden poistovälineet (21). 98108Receiver (14) according to claim 15, characterized in that the receiver (14) comprises interference cancellation means (21). 98108